一种直流电机控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流电机控制电路，包括控制单元、驱动单元、过压保护单元和过流保护单元，其中，控制单元用于输出控制电机转向的DIR信号，以及控制电机转速的PWM信号；驱动单元耦接于电机，接收该DIR信号和该PWM信号，并依据该DIR信号和该PWM信号分别控制所述电机的转向和转速；过流保护单元耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电流，并在该工作电流大于一参考值时向控制单元输出一过流信号；过压保护单元耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电压，并向控制单元输出相关于该工作电压的测压信号。本实用新型专利技术可解决芯片因过压而烧坏的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动控制领域，尤其是涉及一种直流电机控制电路。
技术介绍
直流电机控制电路，用于控制直流电机的转速和转向。在实际的控制系统中，需要控制电机正反转，以带动负载实现正向运动或反向运动，其中，通过切换电源极性的方式可实现控制电机正反转。随着电力电子技术的发展，使大功率开关得到推广，通过大功率开关器件控制电机正反转的控制方式可提高切换速率，并逐步替代了原先切换电源的控制方式。此后，逐渐出现了以单片机为核心，输出4路PWM以驱动Η桥的控制方式，但是，这种控制方式需要单片机控制Η桥的单个桥臂上的开关延时导通，占用单片机的资源较大。作为改进，现有公告号为CN104065315A的专利公开了一种有刷直流电机多闭环驱动控制器，包括上位机、通信接口模块、MCU控制模块、电机驱动模块、信息采集模块和电源模块，上位机通过通信接口模块与MCU控制模块输入端连接，MCU控制模块输出端与电机驱动模块输入端连接，电机驱动模块输出端与直流电机连接，信息采集模块输入端与电机驱动模块和直流电机连接，信息采集模块输出端与MCU控制模块连接，通信接口模块、MCU控制模块和电机驱动模块均与电源模块连接；所述电机驱动模块包括两块半桥控制芯片和Η桥驱动电路。在上述专利的附图6中，连接微控制器的两个输出端(分别用于输出PWM信号和DIR信号)通过逻辑门电路(由图中的元器件U3、U4和U6构成)连接至半桥控制芯片，通过输出DIR信号控制电机的转向，通过输出PWM信号控制电机的转速，解决了占用单片机资源大的问题。但是，在上述控制器的电路工作时，难免伴随着元器件的升温，其中一些元器件的参数易受温升影响而出现变化，亦或是受静电的影响，最终出现过压现象，烧坏芯片，导致电路无法正常工作。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种直流电机控制电路，可解决芯片因过压而烧坏的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案:一种直流电机控制电路，包括，控制单元，用于输出控制电机转向的DIR信号，以及控制电机转速的PWM信号；驱动单元，耦接于电机，接收该DIR信号和该PWM信号，并依据该DIR信号和该PWM信号分别控制所述电机的转向和转速；过压保护单元，耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电压，并向控制单元输出相关于该工作电压的测压信号。本技术进一步设置为:所述DIR信号包括第一 DIR信号和与该第一 DIR信号反向的第二 DIR信号，所述PWM信号包括第一 PWM信号和与该第一 PWM信号互锁的第二 PWM信号;所述控制单元包括MCU单元和耦接于MCU单元的信号转换单元，所述信号转换单元包括，第一输出端，用于输出该第一 DIR信号；第二输出端，用于输出该第二 DIR信号；第三输出端，用于输出该第一 PWM信号；第四输出端，用于输出该第二 PWM信号。本技术进一步设置为:所述信号转换单元包括，非门电路，包括一个耦接于MCU单元的第一输出端的输入端，以及一个输出端；第一与门电路，包括一个耦接于MCU单元的第二输出端的输入端，一个耦接于非门电路输出端的输入端，以及一个用于输出该第一 PWM信号的输出端；第二与门电路，包括两个分别耦接于MCU单元的第一、二输出端的输入端，以及一个用于输出该第二 PWM信号的输出端。本技术进一步设置为:所述驱动单元包括，Η桥驱动电路，耦接于电机；第一控制部，具有一个接收该第一 DIR信号的输入端，以及一个耦接于所述Η桥上桥臂的其中一个开关器件的输出端；第二控制部，具有一个接收该第二 DIR信号的输入端，以及一个耦接于所述Η桥上桥臂的其中另一个开关器件的输出端；所述Η桥下桥臂的两个开关器件分别用于接收该第一 PWM信号和该第二 PWM信号。本技术进一步设置为:所述过压保护单元包括，分压单元，具有两个分别耦接于VCC端和GND端的输入端，以及一个依据VCC电压输出一幅值小于该VCC电压的该测压信号；稳压单元，耦接于所述分压单元，使该测压信号保持稳定并输出至所述MCU单元。本技术进一步设置为:所述Η桥上桥臂的公共端与VCC端之间耦接有保险电阻。本技术进一步设置为:所述分压单元的一个输入端通过所述保险电阻与VCC端親接。本技术进一步设置为:还包括，过流保护单元，耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电流，并在该工作电流大于一参考值时向控制单元输出一过流信号。本技术进一步设置为:所述Η桥下桥臂的公共端与GND端之间耦接有采样电阻，所述过流保护单元通过所述采样电阻检测驱动单元的工作电流。通过采用上述技术方案，本技术控制单元只输出第一 PWM信号或第二 PWM信号，并输出两个反向的第一 DIR信号和第二 DIR信号，从而控制驱动单元驱动电机正反转，减少了对单片机资源的占用，同时采取逻辑门对第一、第二 PWM信号，以及第一、第二 DIR信号的控制，可避免因第一、第二 PWM信号，或者第一、第二 DIR信号相同，造成Η桥短路而烧毁Η桥的开关器件。此外，通过过流保护单元和过压保护单元向MCU单元分别反馈过流信号和测压信号，一方便避免电机过流运行，另一方面避免电机过压运行，并防止芯片过压烧坏。【附图说明】图1为本技术的功能框图；图2为图1中控制单元的原理图；图3为图1中驱动单元的原理图；图4为图1中过压保护单元的原理图；图5为图1中过流保护单元的原理图。附图标记:100、控制单元；110、MCU单元；120、信号转换单元；200、驱动单元；210、Η桥驱动电路；220、第一控制部；230、第二控制部；300、过压保护单元；310、分压单元；320、稳压单元；400、过流保护单元；410、参考电压输出单元；PWM-1-A、第一 PWM信号；PWM-1-B、第二PWM信号；DIR-1-1、第一 DIR信号；DIR_I_2、第二DIR信号；ADC_L、过流信号；SEN1、测压信号。【具体实施方式】参照图1至图5对本直流电机控制电路的实施例做进一步说明。权利要求书中的第一 DIR信号、第二 DIR信号、第一 PWM信号和第二 PWM信号在本实施例中分别表示为信号DIR-1-1、信号DIR-1-2、信号PWM-1-A和信号PWM-1-B。权利要求书中的第一 PWM信号与第二 PWM信号互锁意为:当输出第一 PWM信号时，第二 PWM信号不输出；当输出第二 PWM信号时，第一 PWM信号不输出。权利要求书中的第一 DIR信号和第二 DIR信号均为数字信号，第一 DIR信号与第二DIR信号反向意为:当第一 DIR信号为1时，第二 DIR信号为0 ;当第二 DIR信号为1时，第一 DIR信号为0。基于上述叙述，以下进一步公开实施例:参照图1，本实施例中的直流电机控制电路可分为控制单元100、驱动单元200、过压保护单元300和过流保护单元400四大模块；其中，控制单元100用于向驱动单元200输出DIR信号(此处的DIR信号包括信号DIR-1-1和信号DIR-1-2)和PWM信号(此处的PWM信号包括信号PWM-1-A和信号PWM-1-B);驱动单元200接收该DIR信号和该PWM信号控制以电机的转向和转速；过流保护单元400耦接于驱动单元200以检测驱动单元200的工作电流，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电机控制电路，其特征在于：包括，控制单元，用于输出控制电机转向的DIR信号，以及控制电机转速的PWM信号；驱动单元，耦接于电机，接收该DIR信号和该PWM信号，并依据该DIR信号和该PWM信号分别控制所述电机的转向和转速；过压保护单元，耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电压，并向控制单元输出相关于该工作电压的测压信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯进文，陈垚，
申请(专利权)人：北京进化者机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11